(57)【要約】  本開示の態様は、フレームと一体化した複数のウェルを含むフレームを含む試料調製カートリッジを含み、複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部を有する。フレームは、着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有するフレーム内の開口部をさらに含み、複数のウェルと開口部とは互いに直線状に配置される。また、フレームと、フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起と、フレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起とを含む試料調製カートリッジも提供される。カートリッジ分離突起は、カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、カートリッジと異なるカートリッジとを分離する。試料調製カートリッジ、及び試料調製カートリッジを含む核酸試料調製ユニットを使用する方法もまた提供される。【選択図】図３
2019509061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料調製カートリッジであって、
フレームであって、
前記フレームと一体化した複数のウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、複数のウェルと、
着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有する前記フレーム内の開口部と、を備えるフレームを備え、
前記複数のウェルと前記開口部とは互いに直線状に配置される、試料調製カートリッジ。
【請求項２】
ＲＶが開口部内に着脱可能に配置される、請求項１に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３】
前記開口部は底部が開放されている、請求項２に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項４】
前記開口部は底部が閉鎖されている、請求項２に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項５】
前記開口部は第１の開口部であり、前記フレームは第２の開口部を備え、ＲＶキャップは第２の開口部内に着脱可能に配置される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項６】
ＲＶキャップが前記開口部内に着脱可能に配置される、請求項１に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項７】
前記開口部は底部が開放されている、請求項６に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項８】
前記開口部は底部が閉鎖されている、請求項６に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項９】
前記開口部は第１の開口部であり、前記フレームは第２の開口部を備え、ＲＶは第２の開口部内に着脱可能に配置される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１０】
前記複数のウェルは、第１の複数のウェルであり、フレームは、
前記フレームと一体化した第２の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第２の複数のウェルと、
前記第２の複数のウェルと直線状に配置された前記フレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第２の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１１】
前記フレームと一体化した第３の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第３の複数のウェルと、
前記第３の複数のウェルと直線状に配置された前記フレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第３の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、請求項１０に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１２】
前記フレームと一体化した第４の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第４の複数のウェルと、
前記第４の複数のウェルと直線状に配置された前記フレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第４の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、請求項１１に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１３】
ＲＶまたはＲＶキャップによって占められていない開口部内に着脱可能に配置されるプランジャを備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１４】
前記プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が開放されている、請求項１３に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１５】
前記プランジャは未使用のプランジャである、請求項１４に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１６】
前記プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が閉鎖されている、請求項１３に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１７】
前記プランジャは使用済みのプランジャである、請求項１６に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１８】
前記フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起、及び前記フレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起であって、前記カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、前記カートリッジと異なるカートリッジとを分離する、カートリッジ分離突起と、を備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項１９】
前記フレームの上面側の４つのカートリッジ分離突起、及び前記フレームの底面側の４つのカートリッジ分離突起を備える、請求項１８に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２０】
前記複数のウェルは、２〜１０個のウェルを備える、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２１】
前記複数のウェルは、４〜８個のウェルを備える、請求項２０に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２２】
試料調製カートリッジであって
フレームと一体化した複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、複数のウェルを備えるフレームと、
前記フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起、及び前記フレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起であって、前記カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、前記カートリッジと異なるカートリッジとを分離する、カートリッジ分離突起と、を備える、試料調製カートリッジ。
【請求項２３】
前記カートリッジの上面側の４つのカートリッジ分離突起、及び前記カートリッジの底面側の４つのカートリッジ分離突起を備える、請求項２２に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２４】
着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有する前記フレーム内の開口部を備え、前記複数のウェルと前記開口部とは互いに直線状に配置される、請求項２２または２３に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２５】
ＲＶが開口部内に着脱可能に配置される、請求項２４に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２６】
前記開口部は底部が開放されている、請求項２４または請求項２５に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２７】
前記開口部は底部が閉鎖されている、請求項２４または請求項２５に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２８】
前記開口部は第１の開口部であり、前記フレームは第２の開口部を備え、ＲＶキャップは第２の開口部内に着脱可能に配置される、請求項２４〜請求項２７のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項２９】
前記複数のウェルは、第１の複数のウェルであり、前記フレームは、
前記フレームと一体化した第２の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第２の複数のウェルと、
前記第２の複数のウェルと直線状に配置された前記フレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第２の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、請求項２２〜２８のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３０】
前記フレームと一体化した第３の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第３の複数のウェルと、
前記第３の複数のウェルと直線状に配置された前記フレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第３の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、請求項２９に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３１】
前記フレームと一体化した第４の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第４の複数のウェルと、
前記第４の複数のウェルと直線状に配置された前記フレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第４の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、請求項３０に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３２】
ＲＶまたはＲＶキャップによって占められていない開口部内に着脱可能に配置されるプランジャを備える、請求項２２〜３１のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３３】
前記プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が開放されている、請求項３２に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３４】
前記プランジャは未使用のプランジャである、請求項３３に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３５】
前記プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が閉鎖されている、請求項３２に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３６】
前記プランジャは使用済みのプランジャである、請求項３５に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３７】
前記複数のウェルは、２〜１０個のウェルを備える、請求項２２〜３６のいずれか一項に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３８】
前記一体化して並んだ容器は、４〜８個のウェルを備える、請求項３７に記載の試料調製カートリッジ。
【請求項３９】
核酸試料を調製する方法であって、
請求項１〜２１のいずれか一項に記載のカートリッジの溶解ウェルに細胞試料を溶解して溶解試料を生成することと、
前記溶解試料中に存在する核酸を洗浄することであって、前記溶解ウェル内の前記溶解試料から前記カートリッジの２つ以上の洗浄ウェルに前記核酸を連続的に移送することを含む、洗浄することと、
前記洗浄された核酸を前記２つ以上の洗浄ウェルの最終洗浄ウェルから前記カートリッジの溶出ウェルに移送することと、
前記核酸を溶出することと、
前記溶出した核酸を前記カートリッジの開口部内に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）に移送することと、を含む方法。
【請求項４０】
前記溶解ウェルから前記２つ以上の洗浄ウェルに前記核酸を移送することは、
前記溶解ウェル内に存在する磁性粒子上に前記核酸を捕捉することと、
前記捕捉された核酸を有する前記磁性粒子を前記２つ以上の洗浄ウェルに連続的に移送することと、を含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記２つ以上の洗浄ウェルの前記最終洗浄ウェルから前記溶出ウェルに前記核酸を移送することは、
前記最終洗浄ウェル内の磁性粒子上に前記核酸を捕捉することと、
前記捕捉された核酸を有する前記磁性粒子を前記溶出ウェルに移送することと、を含む、請求項３９または４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記溶出した核酸を前記カートリッジの開口部内に着脱可能に配置されるＲＶに移送することは、前記溶出した核酸を前記溶出ウェルから吸引することと、前記溶出した核酸を前記ＲＶに分注することと、を含む、請求項３９〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記溶出した核酸を前記カートリッジの開口部に着脱可能に配置されるＲＶに移送することは、
前記溶出した核酸を前記溶出ウェルから吸引し、アッセイ試薬を含むウェルに前記溶出した核酸を分注して反応混合物を形成することであって、前記アッセイ試薬を含むウェルは前記カートリッジのウェルではない、形成することと、
前記アッセイ試薬を含むウェルから前記反応混合物を吸引し、前記反応混合物を前記ＲＶに分注することと、を含む、請求項３９〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
アッセイ試薬を含むウェルに前記溶出した核酸を分注することは、凍結乾燥アッセイ試薬を含むウェルに前記溶出した核酸を分注することを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
ピペッターを使用して、ＲＶキャップで前記ＲＶをキャッピングすることを含む、請求項３９〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記キャッピングは、前記カートリッジの開口部内に着脱可能に配置されるＲＶキャップをピックアップし、前記ＲＶキャップの底部を前記ＲＶの上部開口部に挿入することを含み、前記ピックアップ及び挿入は、前記ピペッターを使用して行われる、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
核酸試料調製ユニットであって、
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の１つ以上の試料調製カートリッジと、
磁性粒子移送構成要素であって、
前記１つ以上の試料調製カートリッジの上に懸架されたプランジャ磁気バーと、
各複数の直線状に配置されたウェルに対する磁気ロッドであって、前記プランジャ磁気バーに取り付けられ、かつプランジャ磁気バーから前記複数の直線状に配置されたウェルに向かって突出している、磁気ロッドと、
前記１つ以上の試料調製カートリッジの上に懸架されたプランジャバーであって、各複数の直線状に配置されたウェルに対するプランジャ取付点を含む、プランジャバーと、
前記プランジャ磁気バー及び前記プランジャバーを前記複数の直線状に配置されたウェルを横切って並進させるための水平並進駆動部と、
前記プランジャ磁気バー及び前記プランジャバーの連結垂直並進のための垂直プランジャ磁気バー及びプランジャバー並進駆動部と、
前記プランジャ取付点で前記プランジャバーに取り付けられたプランジャに前記磁気ロッドを挿入するため及びそこから取り外すための垂直プランジャ磁気バー並進駆動部と、を備える、磁性粒子移送構成要素と、
を備える、核酸試料調製ユニット。
【請求項４８】
前記複数の直線状に配置されたウェルの下に配置されたヒーターであって、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記第１の位置では前記直線状に配置されたウェルのうちの１つ以上と熱的に連通し、前記第２の位置では前記直線状に配置されたウェルのいずれとも熱的に連通しない、ヒーターを備える、請求項４７に記載の核酸試料調製ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年３月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／３０８，６１８号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
核酸の単離及び精製は、下流用途に使用するためのＤＮＡ及びＲＮＡの抽出に使用される一連の分子生物学技術である。核酸の単離及び精製アプローチには、カラムに基づく単離及び精製、試薬に基づく単離及び精製、磁気ビーズに基づく単離及び精製、ならびに他の技術が含まれる。核酸の単離及び精製に使用される試薬、キット及び器具が入手可能である。試料調製が不十分であると、下流用途において準最適な結果がもたらされる可能性があり、そのために、血液、植物組織、真菌、または細菌等の試料の多様性に対応するために最適化されたキットが台頭してきている。
【０００３】
増幅、検出、及びデータ整理を通して試料処理から核酸増幅アッセイを行うためのステップを自動化するシステムは、Ａｂｂｏｔｔ  ｍ２０００  Ｓｙｓｔｅｍである。このシステムには、バーコード化された一次試料管を読み取って処理し、バッチモードで最大９６個の検体、対照、及びキャリブレータを処理するＡｂｂｏｔｔ  ｍ２０００ｓｐモジュールが含まれる。試料調製プロセスは、カオトロピックな核酸抽出技術を用いて、その天然の生物学的起源（例えば、患者細胞または微生物等の細胞の溶解）から核酸標的を放出すること、シリカまたは酸化鉄の核酸化学を用いて核酸を固相（磁性粒子）に結合させること、磁気分離技術を用いた残留溶解溶液からの固相の分離、望ましくない物質を除去するための洗浄、及び流体処理技術を用いた固相からの核酸の溶出または分離からなる。自動化された試料調製プロトコルの完了時に、操作者は、ＰＣＲプレートを密閉し、核酸検出のためにＡｂｂｏｔｔ  ｍ２０００ｒｔモジュールに手動で移す。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の態様は、フレームと一体化した複数のウェルを含むフレームを含む試料調製カートリッジを含み、複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部を有する。フレームは、着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有するフレーム内の開口部をさらに含み、複数のウェルと開口部とは互いに直線状に配置される。また、フレームと、フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起と、フレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起とを含む試料調製カートリッジも提供される。カートリッジ分離突起は、カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、カートリッジと異なるカートリッジとを分離する。試料調製カートリッジ、及び試料調製カートリッジを含む核酸試料調製ユニットを使用する方法もまた提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示の一実施形態による試料調製カートリッジを示す。この例では、カートリッジは、第１、第２、第３、及び第４の複数の直線状に配置されたウェルを含む。各複数の直線状に配置されたウェルはまた、カートリッジのフレーム内の開口部と直線状に配置される。
【図２】本開示の一実施形態による試料調製カートリッジを示す。この例では、カートリッジは、第１、第２、第３、及び第４の複数の線状に配置されたウェルを含む。各複数の直線状に配置されたウェルはまた、カートリッジのフレーム内の開口部と直線状に配置され、開口部は、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）、ＲＶキャップ、及びプランジャを有する。
【図３】パネルＡ及びＢは、本開示の一実施形態による試料調製カートリッジを示す。パネルＡは、図２に示すものと同様のカートリッジを示し、プランジャ、ＲＶキャップ、及びＲＶが、それらのそれぞれの開口部の上方に示されている。パネルＢは、一実施形態による試料調製カートリッジの側面図である。
【図４】一実施形態による、ロボットピペッターによる反応容器（ＲＶ）キャップのピックアップを示す。
【図５】一実施形態による、ロボットピペッターによるＲＶのキャッピングを示す。
【図６】一実施形態による、キャッピングされたＲＶのＳＰカートリッジから試料分析ユニットのウェルへの移動を示す。
【図７】本開示の一実施形態による試料調製ユニットを示す。
【図８】本開示の一実施形態による試料調製ユニットの磁気ロッド、プランジャ、及びカートリッジウェルを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示の態様は、フレームと一体化した複数のウェルを含むフレームを含む試料調製カートリッジを含み、複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部を有する。フレームは、着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有するフレーム内の開口部をさらに含み、複数のウェルと開口部とは互いに直線状に配置される。また、フレームと、フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起と、フレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起とを含む試料調製カートリッジも提供される。カートリッジ分離突起は、カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、カートリッジと異なるカートリッジとを分離する。試料調製カートリッジ、及び試料調製カートリッジを含む核酸試料調製ユニットを使用する方法もまた提供される。
【０００７】
本発明の試料調製カートリッジ、方法、及び試料調製ユニットをより詳細に説明する前に、本開示は記載される特定の実施形態に限定されるものではなく、そのため、当然のことながら変化し得ることを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、限定的であることを意図するものではないことも理解されたい。
【０００８】
値の範囲が提供される場合、その範囲の上限と下限との間の、文脈上そうではないと明確に指示されない限り、下限の単位の１０分の１までの各介在値、及び、その規定範囲内の任意の他の規定値または介在値が、本発明の試料調製カートリッジ、方法、及び試料調製ユニット内に包含されることを理解されたい。これらのより小さい範囲の上限及び下限は、規定範囲内の具体的に除外される任意の限度にしたがって、そのより小さい範囲に独立して含まれてもよく、また、試料調製カートリッジ、方法、及び試料調製ユニット内に包含される。規定範囲が限度の一方または両方を含む場合、それらの含まれる限度のいずれかまたは両方を除外した範囲もまた、試料調製カートリッジ、方法及び試料調製単位に含まれる。
【０００９】
特定の範囲は、数値の前に用語「約」が付されて本明細書に提示される。用語「約」は、それが先行する正確な数についての文字どおりの支持、及び、その用語が先行する数の近くにあるかまたはそれに近似する数を提供するために本明細書において使用される。ある数が具体的に列挙された数の近くにあるかまたはそれに近似するかどうかを決定する際、近くにあるかまたは近似する列挙されていない数は、それが提示される文脈において、具体的に列挙された数の実質的な均等物を提供する数であり得る。
【００１０】
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似するかまたは均等な任意の方法及び材料もまた、本発明の試料調製カートリッジ、方法、及び試料調製ユニットの実践または試験において使用することができるが、代表的な例示的な試料調製カートリッジ、方法、及び試料調製ユニットを次に記載する。
【００１１】
本明細書において引用される全ての刊行物及び特許は、あたかも各個々の刊行物または特許が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているかのように、参照により本明細書に組み込まれ、また、引用される刊行物に関連する方法及び／または材料を開示及び記載するために、参照により本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日前のその開示に関するものであり、本発明が先行発明のためにそのような刊行物に先行する権利がないことを認めるものであると解釈されるべきではない。さらに、提供された公開日は、実際の公開日とは異なる可能性があり、それは独立して確認する必要があるかもしれない。
【００１２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上そうではないと明確に指示されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。請求項は、任意の選択的な要素を除外するように作成されてもよいことにさらに留意されたい。したがって、この記述は、請求項の要素の列挙に関連する「もっぱら」、「のみ」等といった排他的な用語の使用、または「否定的な」限定の使用のための先行詞として役立つことを意図している。
【００１３】
本開示を読むと当業者には明らかなように、本明細書に記載及び図示される個々の実施形態の各々は、別々の構成要素及び特徴を有し、それらは、本発明の試料調製カートリッジ、方法、及び試料調製ユニットの範囲または主旨から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離され得るか、またはそれらと組み合わせることができる。任意の列挙された方法は、列挙された事象の順序で、または論理上可能な他の順序で実行することができる。
【００１４】
試料調製カートリッジ
上に要約したように、本開示の態様は、試料調製カートリッジを含む。特定の実施形態によれば、試料調製カートリッジは、フレームと一体化した複数のウェルを含むフレームを含み、複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部を有する。フレームは、着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有するフレーム内の開口部をさらに含む。複数のウェルと開口とは、互いに直線状に配置される。
【００１５】
特定の態様において、ＲＶは、開口部、例えば、底部が開放された開口部、または底部が閉鎖された開口部内に、着脱可能に配置される。ＲＶが開口部内に着脱可能に配置される場合、開口部は第１の開口部であってもよく、フレームは、ＲＶキャップが着脱可能に配置される第２の開口部を含んでもよい。第２の開口部は、底部が開放されていても、または底部が閉鎖されていてもよい。
【００１６】
特定の実施形態によれば、複数のウェルは、第１の複数のウェルであり、フレームは、フレームと一体化した第２の複数の直線状に配置されたウェルを含み、第２の複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部を有する。これらの実施形態では、フレームは、第２の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部を含む。第２の複数のウェルと直線状に配置された開口部は、その中に着脱可能に配置されるＲＶまたはＲＶキャップを有する。
【００１７】
特定の態様において、上述のようにカートリッジが第１及び第２の複数の直線状に配置されたウェルを含む場合、フレームは、フレームと一体化した第３の複数の直線状に配置されたウェルを含み、第３の複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部をさらに有する。この実施形態によれば、フレームは、第３の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部を含む。第３の複数のウェルと直線状に配置された開口部は、その中に着脱可能に配置されるＲＶまたはＲＶキャップを有する。
【００１８】
特定の実施形態によれば、上述のようにカートリッジが第１、第２、及び第３の複数の直線状に配置されたウェルを含む場合、フレームは、フレームと一体化した第４の複数の直線状に配置されたウェルを含み、第４の複数のウェルは、閉鎖された底部及び開放された上部をさらに有する。この実施形態によれば、フレームは、第４の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部を含む。第４の複数のウェルと直線状に配置された開口部は、その中に着脱可能に配置されるＲＶまたはＲＶキャップを有する。
【００１９】
本開示のカートリッジ内に存在するＲＶ及び／またはＲＶキャップは、ＵＳＳＮ  ６２／３０８，６２０に対する優先権を主張する代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５６ＷＯに記載されるＲＶまたはＲＶキャップのいずれであってもよく、その開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００２０】
本開示のカートリッジは、ＲＶまたはＲＶキャップによって占められていない開口部内に着脱可能に配置されるプランジャを含んでもよい。プランジャは、磁気ロッドが挿入され得るボアを有する細長いカバーであり得る。プランジャは、例えば、カートリッジのウェル内に存在する流体を混合するために使用され、磁気ロッドがプランジャのボアに挿入されたときに磁性粒子が捕捉され得る表面を提供する。磁性粒子を捕捉する際、磁性粒子上に存在する核酸の洗浄等のために、カートリッジのウェルを通して磁性粒子を連続的に移動させることができる。プランジャは、ウェルのうちの１つ以上の底部の容積をほぼ満たす形状を有することができる。これにより、ウェル内の流体が、その中の試薬を適切に混合するのに十分大きな範囲で上下に駆動される（例えば、磁性粒子上に存在する核酸を洗浄、溶出するため等）。混合中にプランジャが液体に浸漬されたときに、流体が容易に流れ出ることができることを確実にする十分なスペースを提供するために、プランジャの先端部は溝付きであってもよい。
【００２１】
本開示のプランジャは、細長い中空クローン構造及び上部開口部を含んでもよい。プランジャは、閉鎖端に複数の溝を含んでもよい。溝がプランジャの閉鎖端まで延在する距離は異なり得るが、特定の実施形態では、丸みを帯びた先端部内に延在するが、末端の小突起までは延在しない。プランジャの細長い窪みである溝は、いくつかの場合において、複数の全ての溝について、空間の空の容積を画定するものとして集合的に定義され得る空洞を画定する。溝に起因する空間の容積は、溝のある及びないプランジャの容積の差（すなわち、溝のあるプランジャと、溝のない同一のプランジャとの差異）によって決定され得る。そのような容積は、本明細書に記載される処理方法のうちの１つ以上において使用される緩衝液の体積に対応してもまたはしなくてもよい。
【００２２】
本開示のプランジャは、プランジャと溶出ウェルとの接触を最小限に抑えるように構成されてもよい。例えば、いくつかの場合において、プランジャの特徴部とウェル（例えば、溶出ウェル）との接触は、概して、プランジャの表面とウェルとのさらなる接触を防止し得る。いくつかの場合において、プランジャの小突起特徴部と溶出ウェルとの接触は、プランジャの表面と溶出ウェルとのさらなる接触を防止し得る。いくつかの場合において、プランジャの１つ以上の溝特徴部とウェルとの接触は、プランジャの表面とウェルとのさらなる接触を防止し得る。いくつかの場合において、プランジャの全体形状は、ウェルの形状に関連して、例えば、限定されないが、プランジャの１つ以上のテーパ部、プランジャの端部の輪郭（例えば、プランジャの丸みを帯びた端部の輪郭）等を含む、プランジャの表面とウェルの表面との間の接触を最小限に抑えるように構成される。例えば、いくつかの場合において、プランジャ端部と溶出ウェルの底部とは、プランジャの表面と溶出ウェルの表面との接触を最小限に抑えるために十分に異なる形状である。本開示のＳＰカートリッジ、方法、及び試料調製ユニットにおいて使用されるプランジャは、例えば、米国特許出願第６２／３０８，６４５号に対する優先権を主張する代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５９ＷＯに記載されるものを含み、その開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００２３】
プランジャが着脱可能に配置される開口部は、底部が開放されていてもまたは閉鎖されていてもよい。特定の態様において、底部が開放された開口部は、未使用のプランジャを保持するのに使用される。特定の態様において、底部が閉鎖された開口部は、例えば、試料調製の完了時にプランジャ上に存在する任意の残留液体試料調製試薬を収容するために、使用済みのプランジャを保持するのに使用される。一実施形態によるプランジャの一例を、図３のパネルＡに示す。
【００２４】
本開示の試料調製カートリッジは、フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起、及びフレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起を含んでもよく、カートリッジ分離突起は、カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、カートリッジと異なるカートリッジとを分離する。特定の態様において、カートリッジは、フレームの上面側の４つのカートリッジ分離突起、及びフレームの底面側の４つのカートリッジ分離突起を含む。上部及び底部の突起は、積み重ねられたカートリッジのフレームの間に所望のレベルの分離を提供する（例えば、長さ、直径、テーパ等を有する）ように構成され得る。そのような分離は、例えば、積み重ねられたカートリッジの開口部内にプランジャが存在する場合、例えば、カートリッジを積み重ねたとき及び／または取り外したときにプランジャが外れる可能性を低減または排除するために使用される。
【００２５】
直線状に配置された複数のウェルにおいて、ウェルの数は異なり得る。特定の態様において、本開示のカートリッジは、２個以上、３個以上、４個以上、５個以上、６個以上、７個以上、８個以上、９個以上、または１０個以上のウェルを有する。特定の実施形態によれば、本開示のカートリッジは、２０個以下、１５個以下、または１０個以下（例えば、８個以下）のウェルを有する。カートリッジは、２〜１０個のウェル、例えば４〜８個のウェルを含んでもよい。
【００２６】
特定の態様において、本開示のカートリッジは使い捨てである。使い捨てカートリッジは、ポリスチレン、ポリプロピレン等のプラスチック材料を含む任意の適切な材料から作製され得る。
【００２７】
本開示の一実施形態による試料調製カートリッジが図１に示されている。この例では、カートリッジ１００は、フレーム１０２、第１の複数の直線状に配置されたウェル１０４、第２の複数の直線状に配置されたウェル１０６、第３の複数の直線状に配置されたウェル１０８、及び第４の複数の直線状に配置されたウェル１１０を含む。第１、第２、第３、及び第４の複数のウェルのウェルは、この例において同一であり、第１の複数のウェル１０４は、ウェル１１２、ウェル１１４、ウェル１１６、ウェル１１８、ウェル１２０、ウェル１２２、ウェル１２４、及びウェル１２６を含む。
【００２８】
この例では、フレーム１０２は、第１、第２、第３、及び第４の複数のウェルの各々に対して、直線状に配置された３つの開口部を、それらのそれぞれの複数の直線状に配置されたウェルとともにさらに含む。第１の複数の直線状に配置されたウェル１０４は、例えば、開口部１２８、１３０、及び１３２を含む。
【００２９】
また、この例には、フレームの上面側のカートリッジ分離突起１３４、１３６、１３８、及び１４０、ならびにフレームの底面側の４つの対応するカートリッジ分離突起（図示せず）も含まれている。カートリッジ１００の上に異なるカートリッジが積み重ねられたときに、２つのカートリッジの間に所望の程度の分離を提供するように、フレームの上面側のカートリッジ分離突起は、異なるカートリッジのフレームの底面側の対応するカートリッジ分離突起が嵌合可能な開口部を有する。そのような分離は、例えば、積み重ねられたカートリッジの開口部内にプランジャが存在する場合、例えば、カートリッジを積み重ねたとき及び／または取り外したときにプランジャが外れる可能性を低減または排除するために使用される。
【００３０】
この例では、フレーム１０２は、それらのそれぞれのウェルのグループを取り囲むトレンチ１４２、１４４、１４６、及び１４８を含む。トレンチは、例えば、ウェルの充填中及び／または試料調製プロセス中の液体試料調製試薬のあらゆるオーバーフローを収容する際に使用される。
【００３１】
図２は、一実施形態による試料調製カートリッジを示す。ここでは、カートリッジ２００は、フレーム２０２、第１の複数の直線状に配置されたウェル２０４、第２の複数の直線状に配置されたウェル２０６、第３の複数の直線状に配置されたウェル２０８、及び第４の複数の直線状に配置されたウェル２１０を含む。この例では、第１、第２、第３及び第４の複数のウェルのウェルは同一であり、第１の複数のウェル２０４は、ウェル２１２、ウェル２１４、ウェル２１６、ウェル２１８、ウェル２２０、ウェル２２２、ウェル２２４、及びウェル２２６を含む。この例では、フレーム２０２は、第１、第２、第３、及び第４の複数のウェルの各々に対して、直線状に配置された３つの開口部を、それらのそれぞれの複数の直線状に配置されたウェルとともにさらに含む。第１の複数の直線状に配置されたウェル２０４は、例えば、開口部２２８、２３０、及び２３２を含む。図２には、プランジャ２３４、ＲＶキャップ２３６、及びＲＶ２３８が示され、各々が、開口部２２８、２３０、及び２３２のそれぞれに着脱可能に配置されている。また、この例には、図１に関して上述したものと同様のカートリッジ分離突起及びトレンチも含まれる。
【００３２】
図３のパネルＡは、図２に示すものと同様のカートリッジを示し、プランジャ２３４、ＲＶキャップ２３６、及びＲＶ２３８が、それらのそれぞれの開口部の上方に示されている。図３のパネルＢは、ウェル３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、及び３１６を含む第１の複数の直線状に配置されたウェルを示す、パネルＡに示されるカートリッジの側面図である。本明細書に記載されるカートリッジのいずれかのウェルのいずれかと同様に、ウェルは、例えば、溶出緩衝液、分子グレードの水、核酸洗浄溶液、溶解緩衝液、前処理溶液（例えば、試料とのプロテアーゼインキュベーション用）、例えば、サーモサイクリング中の蒸発を防ぐために、ＲＶに存在するＰＣＲ反応混合物に重層するための蒸気バリア液（例えば、油）から独立して選択される試料調製試薬を収容する際に使用される。一実施形態によれば、ウェル３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、及び３１６は、それぞれ、溶出緩衝液、分子レベルの水、核酸洗浄溶液、核酸洗浄溶液、核酸洗浄溶液、溶解緩衝液、前処理試薬、及び使用済みのプランジャ（及び任意選択的に、蒸気バリア液）を収容するために使用されるパネルＢには、直線状に配置された開口部３１８、３２０、及び３２２が、それらのそれぞれの複数の直線状に配置されたウェルとともに示され、開口部は、例えば、それぞれ、プランジャ、ＲＶキャップ、及びＲＶを保持するために使用される。
【００３３】
また、図３のパネルＢには、上部カートリッジ分離突起３２４及び３２６、ならびに底部カートリッジ分離突起３２８及び３３０も示される。２つのそのようなカートリッジが積み重ねられると、底部突起３２８及び３３０は、上部突起３２４及び３２６に対応する異なるカートリッジの上部突起に嵌合する（挿入する）。上部及び底部の突起は、積み重ねられたカートリッジのフレームの間に所望のレベルの分離を提供する（例えば、長さ、直径、テーパ等を有する）ように構成され得る。
【００３４】
特定の態様において、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等を保持するための開口部のうちの１つ以上は、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等をプランジャバー、ピペッター等によって着脱可能にする一方で、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等を、そのそれぞれの開口部内に固定及び／または整列させる構造的特徴を含んでもよい例えば、１つ以上の開口部は、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等をそのそれぞれの開口部内に配置したときに、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等が、試料調製カートリッジの移動、押動等の間に開口部内にしっかりと配置及び／または整列されるように、例えば放射状に開口部内に突出する特徴部を含んでもよい。いくつかの実施形態では、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等を保持するための開口部のうちの１つ以上は、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等をそのそれぞれの開口部内にしっかりと配置する及び／または整列させるための１つ以上のクラッシュリブを含んでもよい。クラッシュリブは、任意の適切な設計を有することができる。特定の態様において、クラッシュリブは先端が尖っている。すなわち、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等を開口部内に配置する際にプランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等に接触するリブ（複数可）の部分が尖っている。他の態様において、プランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等を開口部内に配置する際にプランジャ、ＲＶキャップ、ＲＶ等に接触するリブ（複数可）の部分は丸みを帯びている。
【００３５】
方法
上に要約したように、本開示によって方法が提供される。特定の態様において、本方法は、核酸試料を調製する方法である。そのような方法は、試料調製カートリッジ（例えば、上記カートリッジのいずれか）の溶解ウェルに細胞試料を溶解して溶解試料を生成することと、溶解試料中に存在する核酸を洗浄することとを含み、洗浄は、溶解ウェル内の溶解試料からカートリッジの２つ以上の洗浄ウェルに核酸を連続的に移送することを含む。この方法は、洗浄された核酸を２つ以上の洗浄ウェルの最終洗浄ウェルからカートリッジの溶出ウェルに移送することをさらに含む。この方法は、核酸を溶出することと、溶出した核酸をカートリッジの開口部内に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）に移送することとをさらに含む。
【００３６】
特定の態様において、細胞試料は、例えば、哺乳動物（例えば、ヒト、げっ歯類（例えば、マウス）、または任意の他の対象とする哺乳動物）の全血、血清、血漿、組織、器官等からの採取細胞である。他の態様において、細胞試料は、細菌、酵母、昆虫（例えば、ショウジョウバエ）、両生類（例えば、カエル（例えば、アフリカツメガエル））、ウイルス、植物、または任意の他の非哺乳動物の核酸試料源等の哺乳動物以外の供給源からの採取細胞である。
【００３７】
特定の実施形態によれば、溶解ウェルから２つ以上の洗浄ウェルに核酸を移送することは、溶解ウェル内に存在する磁性粒子上に核酸を捕捉することと、捕捉された核酸を有する磁性粒子を２つ以上の洗浄ウェルに連続的に移送することとを含む。
【００３８】
特定の態様において、２つ以上の洗浄ウェルの最終洗浄ウェルから溶出ウェルに核酸を移送することは、最終洗浄ウェル内の磁性粒子上に核酸を捕捉することと、捕捉された核酸を有する磁性粒子を溶出ウェルに移送することとを含む。
【００３９】
溶出した核酸がカートリッジの開口部内に着脱可能に配置されたＲＶに移送される様式は異なり得る。例えば、溶出した核酸をＲＶに移送することは、溶出した核酸を溶出ウェルから吸引し、溶出した核酸をＲＶに直接分注することを含んでもよい。
【００４０】
他の態様において、溶出した核酸をＲＶに移送することは、溶出した核酸を溶出ウェルから吸引し、アッセイ試薬を含むウェルに溶出した核酸を分注して反応混合物を形成することであって、アッセイ試薬を含むウェルはカートリッジのウェルではない、形成することと、アッセイ試薬を含むウェルから反応混合物を吸引し、１つ以上の追加の試薬ウェルを介して直接的または連続的に反応混合物をＲＶに分注することとを含む。特定の実施形態によれば、アッセイ試薬を含むウェルに溶出した核酸を分注することは、凍結乾燥アッセイ試薬を含むウェルに溶出した核酸を分注することを含む。本明細書に記載される吸引及び分注ステップのいずれかは、ピペッター、例えば、自動試料調製システムのロボットピペッター等のロボットピペッターを使用して行われてもよい。
【００４１】
対象とするアッセイ試薬は、リアルタイム核酸増幅及び検出に適した試薬を含むポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）試薬を含むが、これに限定されない。特定の態様において、試薬は、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）、クラミジア・トラコマチス（ＣＴ）、淋菌（ＮＧ）、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、エプスタイン・バーウイルス（ＥＢＶ）、ポリオーマウイルスＢＫ（ＢＫＶ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）、クロストリジウム・ディフィシル（Ｃディフ）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）、アデノウイルス、結核菌（ＴＢ）、水痘帯状疱疹ウイルス（ＶＺＶ）、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、ジョン・カニンガムウイルス（ＪＣＶ）、エンテロウイルス、鼠径リンパ肉芽腫（ＬＧＶ）、呼吸器ウイルスパネルのウイルス（ＲＶＰ）、ヒトヘルペスウイルス６（ＨＨＶ６）、腟トリコモナス、マイコプラズマ・ゲニタリウム、ノロウイルス、及びジカウイルスのうちの１つ以上からの核酸標的の増幅及び／または検出に適している。
【００４２】
本開示の方法は、例えば、ＲＶキャップでＲＶをキャッピングすることを含む追加のステップを含んでもよい。特定の態様において、キャッピングはピペッターを使用して行われる。例えば、キャッピングは、カートリッジの開口部内に着脱可能に配置されるＲＶキャップをピックアップし、ＲＶキャップの底部をＲＶの上部開口部に挿入することを含むことができ、ピックアップ及び挿入は、ピペッター、例えば、ロボットピペッターを使用して行われる。特定の態様において、キャップをピックアップすることは、バレルの遠位端をＲＶキャップの頂部の相補的な窪みに挿入することによってピペッターのバレルをＲＶキャップに摩擦嵌合することを含む。摩擦嵌合は、ＲＶキャップがピペッターによってピックアップされ、ピペッターによってＲＶに移送され、ＲＶキャップの頂部の相補的な窪みに挿入されることを可能にし、それによってＲＶキャップでＲＶを密封する。ピペッターは、ＲＶキャップからバレルを分離するために、例えば、ＲＶキャップと接触する一方でバレルから離れて延在するバレル上の１つ以上の延在部を使用して、ＲＶキャップを解放するための解放機構を含んでもよい。
【００４３】
図４は、試料調製ユニットの試料調製カートリッジ内に存在する反応容器（ＲＶ）キャップをピックアップするロボットピペッターの例を示す。図示されているのは、試料調製カートリッジの隣接位置に存在するＲＶをキャッピングするための準備においてＲＶキャップ４０６及び４０８に取り付けられたロボットピペッターのピペッターバレル４０２及び４０４である。
【００４４】
一実施形態によるロボットピペッターによるＲＶキャップを用いたＲＶのキャッピングを示す図を、図５に提供する。この例では、ピペッターは４つのバレルを有し、それらの各々が、試料調製ユニットの試料調製カートリッジ内でＲＶキャップをそれぞれのＲＶに押し入れている。
【００４５】
図６は、キャッピングされたＲＶのロボットピペッターによる試料調製カートリッジから試料分析ユニットのＲＶウェルへの移送を示す。４つのピペッターバレルの遠位端は、キャッピングされたＲＶのＲＶキャップと嵌合し、ロボットピペッターによってキャッピングされたＲＶの移送を可能にする。
【００４６】
試料調製ユニット
試料調製ユニットも本開示によって提供される。特定の態様において、試料調製ユニットは、核酸試料調製ユニットである。特定の実施形態によれば、核酸試料調製ユニット（ＳＰＵ）は、１つ以上（例えば、２つ以上）の試料調製カートリッジ（例えば、本明細書に記載されるカートリッジのいずれか）と、磁性粒子移送構成要素とを含む。いくつかの場合において、本開示のＳＰＵは、自動核酸試料調製及び分析システムに存在する。例えば、ＳＰＵは、例えば、ＵＳＳＮ６２／３０８，６１７及びＵＳＳＮ６２／３５７，７７２に対する優先権を主張する代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５４ＷＯに記載される自動化システムに存在してもよく、かつ該システムにおいて用いられてもよく、それらの開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００４７】
磁性粒子移送構成要素は、１つ以上の試料調製カートリッジの上に懸架されたプランジャ磁気バーと、各複数の直線状に配置されたウェルに対する磁気ロッドであって、プランジャ磁気バーに取り付けられ、かつプランジャ磁気バーから複数の直線状に配置されたウェルに向かって突出している、磁気ロッド（複数可）とを含む。磁性粒子移送構成要素は、１つ以上の試料調製カートリッジの上に懸架されたプランジャバーをさらに含んでもよく、プランジャバーは、各複数の直線状に配置されたウェルに対するプランジャ取付点を含む。プランジャバーは、プランジャ磁気バーよりも低い位置にあるため、磁気ロッドは、それらの対応するプランジャの上に配置され、プランジャのボアに挿入すること及びそこから取り外すことができる。
【００４８】
磁性粒子移送構成要素は、プランジャ磁気バー（及びそれに応じて磁気ロッド）及びプランジャバー（及び、存在する場合、それに応じてプランジャ）を、複数の直線状に配置されたウェルを横切って並進させるための水平並進駆動部をさらに含む。磁性粒子移送構成要素は、プランジャ磁気バー及びプランジャバーの連結垂直並進のための垂直プランジャ磁気バー及びプランジャバー並進駆動部と、プランジャバー取付点でプランジャバーに取り付けられたプランジャに磁気ロッドを挿入するため及びそこから取り外すための、プランジャ磁気バー（及びそれに応じて、磁気ロッド）の独立した垂直並進のための垂直磁気ロッド並進駆動部とを含む。特定の実施形態によれば、プランジャ取付点は、プランジャの上部にある相補的な細長い窪みに連結するフォークである。
【００４９】
場合によっては、プランジャバーは、プランジャをピックアップするためにプランジャの要素と整列する前に移動を行うことができ、例えば、プランジャバーは、プランジャを試料調製カートリッジ内に再配置する移動を行うことができる。一実施形態では、プランジャバーは、プランジャバーの一部またはそこに取り付けられた要素（例えば、前述のフォーク等の把持構成要素）が、プランジャをタップダウンするため、例えば、試料処理カートリッジ内にプランジャを設置するために使用されるような動作を行うことができる。いくつかの場合において、試料処理カートリッジ内にプランジャを設置することにより、把持構成要素がプランジャの相補的な特徴部と適切に整列し、把持構成要素を介してプランジャがプランジャバーによってピックアップされ得ることが保証される。
【００５０】
本開示の核酸試料調製ユニットは、複数の直線状に配置されたウェルの下に配置されたヒーターを含んでもよく、ヒーターは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。ヒーターは、第１の位置では直線状に配置されたウェルのうちの１つ以上と熱的に連通し（第１の位置にあるときにウェル（及びそれに応じてその中の試薬）を加熱するため）、第２の位置では直線状に配置されたウェルのいずれとも熱的に連通しない。
【００５１】
一実施形態による核酸試料調製ユニット（ＳＰＵ）を図７に示す。図示されるように、ＳＰＵ  ７００は、３つの試料調製カートリッジの試料調製位置を含み、そのうちの２つが、図７において、試料調製カートリッジ７０２及び７０４によって占められている。ＳＰＵ  ７００は、核酸を抽出するのに必要な機械的動作を行う。ＳＰＵ７００は、カートリッジから混合プランジャを引き出し、試料調製カートリッジに沿って異なるウェルに移動させて試薬を混合する特徴を有する。混合は、垂直に並進するプランジャバーに取り付けられたプランジャを使用して行われる。ＳＰＵ  ７００の磁気ロッド及びプランジャは、それぞれ、プランジャ磁気バー７１６及びプランジャバー７１８に取り付けられている。ＳＰＵ  ７００には、２つの独立して制御可能かつ移動可能なヒーターも有する。第１のヒーター７０６は、前処理及び溶解ウェル内の試薬を加熱するために使用される。第２のヒーター７０８は、溶出ウェル内の流体を加熱するために使用される。両方のヒーターは、それらのそれぞれのウェル内で混合中に係合させることができる。
【００５２】
ＳＰＵ  ７００は、プランジャの外壁に粒子を引き付ける磁石をプランジャに挿入することによって、一方のウェルから別のウェルに磁性粒子を移動させる。粒子がプランジャに磁気的に取り付けられると、それらは次のウェルに移動することができる。粒子は、プランジャの内側から磁石を除去することによって放出される。ＳＰＵ  ７００によるプランジャの垂直運動は、ウェル内で混合を引き起こす。
【００５３】
複数の直線状に配置されたウェルを横切るプランジャ及び磁気ロッドの同時／連結移動は、水平並進機構によって可能になる。図７に示される実施形態において、ＳＰＵは、Ｙ軸駆動部７１０を含む。プランジャ及び磁気ロッドの同時／連結垂直並進は、プランジャバーとプランジャ磁気バーＺ軸駆動部７１２との組み合わせによって達成される。プランジャに対する磁気ロッドの独立した垂直並進は、磁気ロッドＺ軸駆動部７１４によって可能になる。駆動部７１４は、試料調製プロセスの間に、それらのそれぞれのプランジャへの磁気ロッドの挿入及びそこからの除去を可能にする。
【００５４】
図７に示されるＳＰＵの側面図を図８に示す。図８の上部パネルに示されるのは、４つの磁石８０２の３つのグループ、４つのプランジャ８０４の３つのグループ、及びプランジャを保持するためのＳＰカートリッジの４つのＳＰカートリッジウェル８０６の３つのグループである。図８の下部に示されるのは、それらの最も下の位置にある要素であり、磁石及びプランジャは、ＳＰカートリッジのウェル内で折り畳まれている。この位置は、プランジャの下部外壁上のウェル内に存在する磁性粒子を捕捉するのに適しており、プランジャ（複数可）から磁気ロッド（複数可）を取り外したときに、異なるウェルへの粒子の移送、及びウェル内への粒子の放出を可能にする。
【００５５】
図７に示されるＳＰモジュールの別の図を図８の下部に示す。この構成では、磁気ロッドが各プランジャに挿入されている。核酸が付着した磁性粒子を含むウェル内に下げると、磁性粒子がプランジャの外壁に付着し、洗浄のため、最終的には粒子からの核酸の溶出のために、ウェルからウェルへの粒子の移動を可能にする。
【００５６】
添付の特許請求の範囲にかかわらず、本開示は、以下の項目によっても定義される。
１．試料調製カートリッジであって、
フレームであって、
フレームと一体化した複数のウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、複数のウェルと、
着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有するフレーム内の開口部と、を備えるフレームを備え、
複数のウェルと開口部とは互いに直線状に配置される、試料調製カートリッジ。
２．ＲＶが開口部内に着脱可能に配置される、項目１に記載の試料調製カートリッジ。
３．開口部は底部が開放されている、項目２に記載の試料調製カートリッジ。
４．開口部は底部が閉鎖されている、項目２に記載の試料調製カートリッジ。
５．開口部は第１の開口部であり、フレームは第２の開口部を備え、ＲＶキャップは第２の開口部内に着脱可能に配置される、項目２〜４のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
６．ＲＶキャップが開口部内に着脱可能に配置される、項目１に記載の試料調製カートリッジ。
７．開口部は底部が開放されている、項目６に記載の試料調製カートリッジ。
８．開口部は底部が閉鎖されている、項目６に記載の試料調製カートリッジ。
９．開口部は第１の開口部であり、フレームは第２の開口部を備え、ＲＶは第２の開口部内に着脱可能に配置される、項目６〜８のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
１０．項目１〜９のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジであって、複数のウェルは、第１の複数のウェルであり、フレームは、
フレームと一体化した第２の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第２の複数のウェルと、
第２の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第２の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、試料調製カートリッジ。
１１．項目１０に記載の試料調製カートリッジであって、
フレームと一体化した第３の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第３の複数のウェルと、
第３の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第３の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、試料調製カートリッジ。
１２．項目１１に記載の試料調製カートリッジであって、
フレームと一体化した第４の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第４の複数のウェルと、
第４の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第４の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、試料調製カートリッジ。
１３．ＲＶまたはＲＶキャップによって占められていない開口部内に着脱可能に配置されるプランジャを備える、項目１〜１２のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
１４．プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が開放されている、項目１３に記載の試料調製カートリッジ。
１５．プランジャは未使用のプランジャである、項目１４に記載の試料調製カートリッジ。
１６．プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が閉鎖されている、項目１３に記載の試料調製カートリッジ。
１７．プランジャは使用済みのプランジャである、項目１６に記載の試料調製カートリッジ。
１８．フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起、及びフレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起であって、カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、カートリッジと異なるカートリッジとを分離する、カートリッジ分離突起と、を備える、項目１〜１７のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
１９．フレームの上面側の４つのカートリッジ分離突起、及びフレームの底面側の４つのカートリッジ分離突起を備える、項目１８に記載の試料調製カートリッジ。
２０．複数のウェルは、２〜１０個のウェルを備える、項目１〜１９のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
２１．複数のウェルは、４〜８個のウェルを備える、項目２０に記載の試料調製カートリッジ。
２２．試料調製カートリッジであって、
フレームと一体化した複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、複数のウェルを備えるフレームと、
フレームの上面側の２つ以上のカートリッジ分離突起、及びフレームの底面側の２つ以上のカートリッジ分離突起であって、カートリッジと異なるカートリッジとが積み重ねられたときに、カートリッジと異なるカートリッジとを分離する、カートリッジ分離突起と、を備える、試料調製カートリッジ。
２３．カートリッジの上面側の４つのカートリッジ分離突起、及びカートリッジの底面側の４つのカートリッジ分離突起を備える、項目２２に記載の試料調製カートリッジ。
２４．着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップをその中に有するフレーム内の開口部を備え、複数のウェルと開口部とは互いに直線状に配置される、項目２２または項目２３に記載の試料調製カートリッジ。
２５．ＲＶが開口部内に着脱可能に配置される、項目２４に記載の試料調製カートリッジ。
２６．開口部は底部が開放されている、項目２４または項目２５に記載の試料調製カートリッジ。
２７．開口部は底部が閉鎖されている、項目２４または項目２５に記載の試料調製カートリッジ。
２８．開口部は第１の開口部であり、フレームは第２の開口部を備え、ＲＶキャップは第２の開口部内に着脱可能に配置される、項目２４〜２７のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
２９．項目２２〜２８のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジであって、複数のウェルは、第１の複数のウェルであり、フレームは、
フレームと一体化した第２の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第２の複数のウェルと、
第２の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第２の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、試料調製カートリッジ。
３０．項目２９に記載の試料調製カートリッジであって、：
フレームと一体化した第３の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第３の複数のウェルと、
第３の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第３の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、試料調製カートリッジ。
３１．項目３０に記載の試料調製カートリッジであって、
フレームと一体化した第４の複数の直線状に配置されたウェルであって、閉鎖された底部及び開放された上部を有する、第４の複数のウェルと、
第４の複数のウェルと直線状に配置されたフレーム内の開口部であって、その中に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）またはＲＶキャップを有する、第４の複数のウェルと直線状に配置された開口部と、を備える、試料調製カートリッジ。
３２．ＲＶまたはＲＶキャップによって占められていない開口部内に着脱可能に配置されるプランジャを備える、項目２２〜３１のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
３３．プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が開放されている、項目３２に記載の試料調製カートリッジ。
３４．プランジャは未使用のプランジャである、項目３３に記載の試料調製カートリッジ。
３５．プランジャが着脱可能に配置される開口部は底部が閉鎖されている、項目３２に記載の試料調製カートリッジ。
３６．プランジャは使用済みのプランジャである、項目３５に記載の試料調製カートリッジ。
３７．複数のウェルは、２〜１０個のウェルを備える、項目２２〜３６のいずれか１つに記載の試料調製カートリッジ。
３８．一体化して並んだ容器は、４〜８個のウェルを備える、項目３７に記載の試料調製カートリッジ。
３９．核酸試料を調製する方法であって、
項目１〜２１のいずれか１つに記載のカートリッジの溶解ウェルに細胞試料を溶解して溶解試料を生成することと、
溶解試料中に存在する核酸を洗浄することであって、溶解ウェル内の溶解試料からカートリッジの２つ以上の洗浄ウェルに核酸を連続的に移送することを含む、洗浄することと、
洗浄された核酸を２つ以上の洗浄ウェルの最終洗浄ウェルからカートリッジの溶出ウェルに移送することと、
核酸を溶出することと、
溶出した核酸をカートリッジの開口部内に着脱可能に配置される反応容器（ＲＶ）に移送することと、を含む方法。
４０．項目３９に記載の方法であって、溶解ウェルから２つ以上の洗浄ウェルに核酸を移送することは、
溶解ウェル内に存在する磁性粒子上に核酸を捕捉することと、
捕捉された核酸を有する磁性粒子を２つ以上の洗浄ウェルに連続的に移送することと、を含む、方法。
４１．項目３９または４０に記載の方法であって、２つ以上の洗浄ウェルの最終洗浄ウェルから溶出ウェルに核酸を移送することは、
最終洗浄ウェル内の磁性粒子上に核酸を捕捉することと
捕捉された核酸を有する磁性粒子を溶出ウェルに移送することと、を含む、方法。
４２．溶出した核酸をカートリッジの開口部内に着脱可能に配置されるＲＶに移送することは、溶出した核酸を溶出ウェルから吸引することと、溶出した核酸をＲＶに分注することと、を含む、項目３９〜４１のいずれか１つに記載の方法。
４３．項目３９〜４１のいずれか１つに記載の方法であって、溶出した核酸をカートリッジの開口部内に着脱可能に配置されるＲＶに移送することは、
溶出した核酸を溶出ウェルから吸引し、アッセイ試薬を含むウェルに溶出した核酸を分注して反応混合物を形成することであって、アッセイ試薬を含むウェルはカートリッジのウェルではない、形成することと、
アッセイ試薬を含むウェルから反応混合物を吸引し、反応混合物をＲＶに分注することと、を含む、方法。
４４．アッセイ試薬を含むウェルに溶出した核酸を分注することは、凍結乾燥アッセイ試薬を含むウェルに溶出した核酸を分注することを含む、項目４３に記載の方法。
４５．ピペッターを使用して、ＲＶキャップでＲＶをキャッピングすることを含む、項目３９〜４４のいずれか１つに記載の方法。
４６．キャッピングは、カートリッジの開口部内に着脱可能に配置されるＲＶキャップをピックアップし、ＲＶキャップの底部をＲＶの上部開口部に挿入することを含み、ピックアップ及び挿入は、ピペッターを使用して行われる、項目４５に記載の方法。
４７．核酸試料調製ユニットであって、
項目１〜２１のいずれか１つに記載の１つ以上の試料調製カートリッジと、
磁性粒子移送構成要素であって、
１つ以上の試料調製カートリッジの上に懸架されたプランジャ磁気バーと、
各複数の直線状に配置されたウェルに対する磁気ロッドであって、プランジャ磁気バーに取り付けられ、かつプランジャ磁気バーから複数の直線状に配置されたウェルに向かって突出している、磁気ロッドと、
１つ以上の試料調製カートリッジの上に懸架されたプランジャバーであって、各複数の直線状に配置されたウェルに対するプランジャ取付点を含む、プランジャバーと、
プランジャ磁気バー及びプランジャバーを複数の直線状に配置されたウェルを横切って並進させるための水平並進駆動部と、
プランジャ磁気バー及びプランジャバーの連結垂直並進のための垂直プランジャ磁気バー及びプランジャバー並進駆動部と、
プランジャ取付点でプランジャバーに取り付けられたプランジャに磁気ロッドを挿入するため及びそこから取り外すための垂直プランジャ磁気バー並進駆動部と、を備える、磁性粒子移送構成要素と、を備える、核酸試料調製ユニット。
４８．複数の直線状に配置されたウェルの下に配置されたヒーターであって、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、第１の位置では線状に配置されたウェルのうちの１つ以上と熱的に連通し、第２の位置では直線状に配置されたウェルのいずれとも熱的に連通しない、ヒーターを備える、項目４７に記載の核酸試料調製ユニット。
【００５７】
このように、上記は単に本開示の原理を説明しているに過ぎない。当業者であれば、たとえ本明細書に明示的に記載または図示されていなくても、本発明の原理を具現化し、その精神及び範囲内に含まれる種々の構成を考案できることが理解されよう。さらに、本明細書に記載される全ての例及び条件付き文言は、主として、本発明の原理、及び当該技術の発展に発明者が貢献する概念を読者が理解する助けとなることを意図しているものであり、そのような具体的に記載される例及び条件に限定されるものではないと解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様、及び実施形態、ならびにそれらの特定の例を記載する本明細書における全ての記述は、それらの構造的均等物及び機能的均等物の両方を包含することを意図するものである加えて、そのような均等物は、現在知られている均等物及び将来開発される均等物の両方、すなわち、構造にかかわらず、同じ機能を果たす任意の開発される要素を含むことが意図される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され、説明された例示的な実施形態に限定されることは意図されない。むしろ、本発明の範囲及び精神は、添付の特許請求の範囲によって具現化される。
【図１】
2019509061.tif 000003
【図２】
2019509061.tif 000004
【図３】
2019509061.tif 000005
【図４】
2019509061.tif 000006
【図５】
2019509061.tif 000007
【図６】
2019509061.tif 000008
【図７】
2019509061.tif 000009
【図８】
2019509061.tif 000010
【国際調査報告】
2019509061.tif 000011
2019509061.tif 000012
2019509061.tif 000013